本文介绍了港珠澳大桥桥梁工程的腐蚀环境特点、钢结构涂层体系设计和涂层性能要求，在防腐涂装领域的国内首创点以及关键技术；并且从人、机、料、法、环五个维度，介绍了港珠澳大桥CB02-F2标段首制件防腐施工质量控制实施过程；叙述了如何将涂装技术、施工工艺与先进的管理方法相结合，从而确保港珠澳大桥涂装施工的质量、HSE及工程进度。

 

　　文| 杨振波 中航百慕新材料技术工程股份有限公司技术部部长

 

　　港珠澳大桥是由广东省牵头粤港澳三地共同建设的特大型交通基础设施，连接香港、澳门、珠海三地，工程规模宏大，受到三地民众、媒体和社会高度关注。大桥全长49.968 公里，其中主体工程“海中桥隧”（ 含桥梁工程与岛隧工程） 长35.6 公里， 设计使用寿命120 年。作为中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁，项目除了在工程建设质量<Quailty> 上精益求精， 在HSE（ 健康<Health>、安全<Safety> 和环境<Environment>） 管理体系上，与国际标准接轨，提出了严格的HSE 要求，由此引发了一系列关键技术的创新，包括在桥梁防腐涂装领域，这些都有别于国内以往桥梁工程，在中国桥梁史上具有里程碑式的意义。

 

　　钢结构防腐工程量虽然仅占港珠澳大桥桥梁工程建设的很小比例，但它不仅影响到待涂装工件的涂装质量、成本等，还对钢结构成品件的交验、安装施工、成桥通车工期等都有直接的影响。涂料行业有“三分料，七分工”的说法，涂装过程出现的问题会促使整个大桥流水施工的停滞，造成不可挽回的损失。

 

　　接下来将以CB02-F2 首制件为例，介绍如何使先进的管理方法与理念与技术相结合，从人员管理（人）；涂装厂房与机械设备（机）；材料设计选用与检测（料）；施工工艺与流程（法）； 安全、环境与职业健康（环）五个维度进行控制，对我国防腐施工技术与管理能力的提高，改变国内防腐涂装脏、乱、差的现象， 与国外工程先进水平接轨，具有现实的意义。
 

图1 港珠澳跨海大桥CB02-F2首制件验收

 

　　工程腐蚀环境特点与钢结构涂层体系设计

 

　　港珠澳大桥位于广东省珠江口外的伶仃洋海域，属亚热带海洋性气候，根据ISO12944-2《色漆和清漆 钢结构的防腐蚀保护涂层体系 第2 部分：环境分类》，港珠澳大桥桥梁工程所处的大气腐蚀环境为高盐度的沿海和近海地区，属于最高腐蚀等级的C5-M 类型。高温、高湿、高盐度以及汽车尾气中的硫、氮等化合物会对大桥的钢结构造成严重的腐蚀。

 

　　根据JT/T 722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》， 对于C5-M 状况下，25 年防护寿命的长效防护体系，钢结构外表面一般采用“热喷锌铝+ 封闭漆+ 环氧中间漆+ 氟碳面漆”的设计体系。国内的许多跨海大桥，如厦漳跨海大桥、青岛海湾跨海大桥等都采用了上述钢结构防护体系。

 

　　港珠澳大桥桥梁工程钢结构重点部位涂层体系的设计方案请见表1.该体系与以往跨海桥梁工程的最大不同点，主要是采用了环氧富锌底漆来取代热喷锌铝涂层。就底漆的防护性能而言， 热喷锌铝涂层（含封闭）是优于环氧富锌底漆。根据JT/T 722, 表1 的体系通常用于C4 或C5-I 这些较弱一些的腐蚀环境。
 

 

　　之所以采用这样的设计，是由于港珠澳大桥项目作为一个举世瞩目的国际工程，特别关注于HSE 体系。由于热喷锌铝过程中， 会产生大量的“锌”、“铝”、“氧化锌”、“氧化铝”蒸汽。“锌与氧化锌”蒸汽可能使工人得“锌热病”;而长期吸入金属铝粉或氧化铝粉尘更会引起肺部病变，使工人受到“铝肺”这种职业病的危害。所以在防护体系的底涂层选择中，港珠澳大桥采用了“环氧富锌底漆”来取代“热喷锌铝”涂层。

 

　　为了执行严格的HSE 标准，在涂料的性能要求上，港珠澳大桥也在国内首次提出了针对性的要求。在桥梁涂装工业漆应用领域，溶剂型涂料的使用仍处于主流地位。该类型涂料以其涂层性能好，施工方便，可冬季低温下施工等优点，在重防腐领域还很难被水性涂料、无溶剂涂料所取代。但是，溶剂型涂料的VOC（挥发性有机化合物）造成环境的污染已成为全球关注的重点问题。而国内涂料行业领域，除了在建筑涂料、木器涂料等少数领域之外， 对于工业漆的VOC,特别是桥梁领域用溶剂型涂料的VOC 指标， 还没有相应的国家规范。